第3章 硫、氮及其循环（单元自测·素养提升卷）化学沪科版必修第一册

2026-2027学年高一化学单元自测（沪科版必修第一册） 第3章 硫、氮及其循环·素养提升卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 特别提示：本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，选错不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 一、硫元素的价类二维图（18分） 1．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系： （1）试比较C和S元素的非金属性强弱，并列举一个事实证明你的观点：___________。 （2）从硫元素化合价变化的角度分析，图中硫元素只有还原性的物质有___________(填化学式)。 （3）甲同学收集了一些酸雨，放置一段时间后，pH变小，甲同学认为可能是亚硫酸被氧化了。请设计实验验证甲同学的猜想：___________。 （4）乙同学设计如下装置探究二氧化硫的性质： a．B中观察到的现象___________，体现二氧化硫的___________(选填 “酸性”“氧化性”、“还原性”或“漂白性”) b．D装置的作用是___________。 c．丙同学认为将B中溶液换成酸性高锰酸钾也能观察到同一现象，也能证明二氧化硫具有上述性质，你认可丙同学的观点吗？为什么？___________。 （5）从价类二维图中看，SO2还能与H2S反应，请写出该反应的化学方程式___________，氧化产物和还原产物的物质的量之比为___________。 二、H2S、SO2的制备与性质实验（20分） 2．某兴趣小组用如图所示装置同时制备H2S和SO2，并进行相关性质实验。 （1）将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中。 在支管交叉处实验现象为 ；写出直接导致此现象的化学反应方程式 。 （2）右侧支管中 FeS 固体中加入一定量水的原因是 。 （3）Na2SO3存放不当易变质，实验室检验Na2SO3是否变质的方法是 。 另一小组用下图装置研究铜与浓硫酸的反应。 （4）写出A 中发生反应的化学方程式 。 （5）从B 试管的直立导管中向BaCl2 溶液中通入另一种气体，产生白色沉淀，则气体可以是 、 。  (要求写出一种单质和一种化合物) （6）反应完毕，将A 中的混合物倒入水中，得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物，分离出该不溶物的操作是 。该黑色不溶物不可能是CuO，理由是 。 （7）对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究，实验装置及现象如下： 实验装置 实验现象 品红褪色 ①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有 元素。 ②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变，推测其化学式为 。 三、硫酸铵（22分） 3．温度高于500℃，硫酸铵会分解，发生如下反应： （1）上述方程式涉及的物质中，属于电解质的是： (写化学式)。涉及的各元素中原子半径由大到小依次是 (填元素符号)。 （2）500℃下，产物混合气体的平均相对分子质量为： (保留两位小数)。 （3）当反应中有1 mol电子转移时，下列叙述错误的是___________。 A．有0.5 mol的(NH4)2SO4分解 B．有0.5 mol的+6价的S被还原为+4价 C．有0.75 mol的SO2生成 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：3 某同学拟选择下列装置检验硫酸铵分解的产物(各装置中药品足量)： （4）甲同学要证明产物中是否有NH3.气体从左至右，装置的连接顺序为C→ (填写字母序号)。证明有NH3的实验现象是： 。 （5）乙同学设计方案：C→G→B→D→E证明产物中有H2O和SO2。 ①实验中，观察到D装置产生白色沉淀。实验完毕后，过滤D装置中混合物得白色沉淀。欲验证白色沉淀是BaSO4还是BaSO3，请你设计简单的实验方案： 。 ②D装置中发生的反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为： 。 （6）某温度下，，将硫酸铵完全分解后的气体通入过量的BaCl2溶液中，有白色沉淀生成且有无色无味气体逸出，以下说法正确的是___________。 A．生成沉淀中有BaSO4和BaSO3，且n(BaSO4)：n(BaSO3)约为1：1 B．生成沉淀中有BaSO4和BaSO3，且n(BaSO4)：n(BaSO3)约为1：2 C．生成沉淀中有BaSO4和BaSO3，且n(BaSO4)：n(BaSO3)约为1：3 D．从溶液中逸出的气体只有N2，溶液中溶质只有NH4Cl、BaCl2 四、汽车的安全气囊（22分） 4．汽车的安全气囊大多由含氮化合物叠氮化钠启动，阅读题文材料，回答下列问题： （1）某款汽车发生强烈碰撞时，安全气囊内的NaN3发生化学反应生成Na3N和N2所产生的N2快速充满气囊，可以达到保护车内人员的目的，则该反应的化学方程式为 ；基本反应类型属于 。若97.5gNaN3完全分解，在标准状况下，气囊膨胀的体积约为 。 （2）另一款汽车剧烈碰撞时，安全气囊内的NaN3和KNO3反应生成两种金属氧化物和空气中含量最多的气体，则反应方程式为 ；若转移的电子的物质的量为2.5mol，则氧化产物比还原产物多 mol （3）还有一款电车的安全气囊的工作原理是汽车碰撞时传感器产生的电流触发气体发生如下反应： 2NaN3(s)3N2(g)+2Na(s) 6Na(s)+Fe2O3(s)=3Na2O(s)+2Fe(s) Na2O(s)+2CO2(g)+H2O(g)=2NaHCO3(s) ①上述反应所涉及元素中，某元素原子失去一个电子即可形成8电子稳定结构，该元素的名称是 ，原子结构示意图为 ；某元素的最外层电子数是电子层数的3倍，则其简单离子的电子式为 ，能量最高的电子为 层上的电子。 ②已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%；氘，丰度0.016%；氚，丰度0.004%，写出氢元素的相对原子质量计算表达式 ：(氕、氘、氚原子的质量用m1，m2，m3表示，C-12原子质量用m0表示)； ③汽车行驶过程中，能保护司机不受伤害的气囊需要0.065m3N2，其中含有 个氮原子；已知获得上述N2需要NaN3130g，反应生成N2的产率是 % (产率×100%) （4）小丁同学查阅资料，对叠氮化钠产生了浓厚兴趣，决定制备叠氮化钠，相关资料如下： ①氨基钠(NaNH2)熔点为208℃，易潮解和氧化； ②N2O有强氧化性，易被还原为N2，不与酸、碱反应； ③2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑，2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。 如下图为小丁同学制备叠氮化钠的装置 ①按气流方向，上述装置合理的连接顺序为 (填仪器接口字母)。 ②D的作用为 ③实验时E中生成SnO2·XH2O沉淀，则反应的化学方程式为 。 ④C处充分反应后，需继续进行的操作为 。 （5）随后，小张同学用如图所示装置测定NaN3产品纯度 ①仪器F的名称为 ，其中发生反应生成无色无味无毒气体，写出其离子方程式 。 ②在标准状况下，若G的初始读数为V1mL、末读数为V2mL，则产品中NaN3的质量分数为 ×100%(保留最简分数形式)。反应结束读数时，若G中液面高于球形干燥管液面，则测定结果 (填“偏高”、“偏低”或不影响)。 五、氮氧化物的治理（18分） 5．是重要的大气污染源，常采用还原转化法和碱液吸收法进行处理。 （1）在、有催化剂的条件下，能把NO还原成无毒气体。该反应的化学方程式为______。 （2）用石灰乳进行吸收的混合气体时，若所得产物中氮元素只有一种化合价，则混合气体中的物质的量之比为______。 用石灰乳进行吸收的混合气体时，若所得产物中氮元素只有一种化合价， 水体中的含氮污染物主要是氨氮（含或）、和，极易造成水体富营养化。用NaClO处理废水时，水体中的氨氮可以转化为除去。氨氮去除率随pH的变化如下图所示： 已知：氧化性：，还原性：。 （3）的废水中，氨氮主要以______（填“”或“”）形式存在。此时，NaClO与氨氮反应的离子方程式为______。 （4）废水pH在3~6之间时，氨氮去除率随pH升高而上升的可能原因是______。 处理废水时，NaClO与氨氮的比例也会影响治理效果。已知：(氨氮)对氨氮去除率和总氮去除率的影响如下图所示： 总氮去除率是指除去的氮元素占水体中总含氮量的百分比。 （5）当(氨氮)时，氨氮去除率越高，总氮去除率下降。产生这一现象的可能原因是______。 （6）某废水中以氮元素计的氨氮浓度为，向1L废水中加入等体积NaClO溶液，上述浓度降为，计算该NaClO溶液的物质的量浓度______。（写出计算过程，结果保留2位有效数字，假设溶液体积可以相加） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一化学单元自测（沪科版必修第一册） 第3章 硫、氮及其循环·素养提升卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 特别提示：本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，选错不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 一、硫元素的价类二维图（18分） 1．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系： （1）试比较C和S元素的非金属性强弱，并列举一个事实证明你的观点：___________。 （2）从硫元素化合价变化的角度分析，图中硫元素只有还原性的物质有___________(填化学式)。 （3）甲同学收集了一些酸雨，放置一段时间后，pH变小，甲同学认为可能是亚硫酸被氧化了。请设计实验验证甲同学的猜想：___________。 （4）乙同学设计如下装置探究二氧化硫的性质： a．B中观察到的现象___________，体现二氧化硫的___________(选填 “酸性”“氧化性”、“还原性”或“漂白性”) b．D装置的作用是___________。 c．丙同学认为将B中溶液换成酸性高锰酸钾也能观察到同一现象，也能证明二氧化硫具有上述性质，你认可丙同学的观点吗？为什么？___________。 （5）从价类二维图中看，SO2还能与H2S反应，请写出该反应的化学方程式___________，氧化产物和还原产物的物质的量之比为___________。 【答案】（1）非金属性：S＞C，事实：硫酸的酸性强于碳酸 （2）、 （3）取少量酸雨于试管中，先加入盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若出现白色沉淀，证明酸雨中的亚硫酸被氧化为了硫酸 （4）褪色 漂白性 吸收尾气，防止污染空气 丙同学的观点不正确，使品红褪色说明具有漂白性，使高锰酸钾溶液褪色说明具有还原性 （5） 2:1 【解析】（1）硫酸的酸性强于碳酸，最高价含氧酸酸性越强非金属性越强，故S的非金属性强于C； （2）S的最低价态-2价化合价只能升高，故只具有还原性，故只有还原性的物质为、； （3）含有S元素的酸雨，放置一段时间后， pH变小，酸性增强，可能是因为酸雨中的亚硫酸被氧化为了硫酸，取少量酸雨于试管中，先加入盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若出现白色沉淀，证明酸雨中的亚硫酸被氧化为了硫酸； （4）a．使品红溶液褪色，说明具有漂白性； b．D装置的作用是吸收尾气，防止污染空气； c．丙同学的观点不正确。使品红褪色说明具有漂白性，使高锰酸钾溶液褪色说明具有还原性； （5）从价类二维图中看，SO2中S具有+4价，，H2S中S为-2价，可以反应生成S单质，该反应的化学方程式；氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1。 二、H2S、SO2的制备与性质实验（20分） 2．某兴趣小组用如图所示装置同时制备H2S和SO2，并进行相关性质实验。 （1）将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中。 在支管交叉处实验现象为 ；写出直接导致此现象的化学反应方程式 。 （2）右侧支管中 FeS 固体中加入一定量水的原因是 。 （3）Na2SO3存放不当易变质，实验室检验Na2SO3是否变质的方法是 。 另一小组用下图装置研究铜与浓硫酸的反应。 （4）写出A 中发生反应的化学方程式 。 （5）从B 试管的直立导管中向BaCl2 溶液中通入另一种气体，产生白色沉淀，则气体可以是 、 。  (要求写出一种单质和一种化合物) （6）反应完毕，将A 中的混合物倒入水中，得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物，分离出该不溶物的操作是 。该黑色不溶物不可能是CuO，理由是 。 （7）对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究，实验装置及现象如下： 实验装置 实验现象 品红褪色 ①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有 元素。 ②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变，推测其化学式为 。 【答案】（1） 管壁上产生淡黄色固体和小液滴 2H2S+SO2=3S↓+2H2O （2）稀释浓硫酸，防止其氧化生成的H2S （3）取样于试管，加少量水溶解后，先加入足量稀盐酸，再滴加几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则Na2SO3已变质 （4）Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O （5） O2(或Cl2) NH3 （6） 过滤 CuO能溶于硫酸 （7） S Cu2S 【分析】本题通过实验探究S及其化合物的性质，结合S元素化合物性质回答问题。 【解析】（1）将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中，发生反应：、，生成得与发生反应生成，为淡黄色固体，则在支管交叉处实验现象为管壁上产生淡黄色固体和小液滴；直接导致此现象的化学反应方程式为：； （2）生成得的具有还原性，可以与浓硫酸发生氧化还原反应，所以一侧应用水稀释浓硫酸，防止其氧化生成的； （3）存放不当易变质为，实验室检验是否变质的方法是：取样于试管，加少量水溶解后，先加入足量稀盐酸，再滴加几滴溶液，若产生白色沉淀，则已变质； （4）浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：; （5）向溶液中通入另一种气体，产生白色沉淀，是因为二氧化硫不与氯化钡溶液反应，通入的气体需要满足把二氧化硫转化为盐或把二氧化硫氧化为硫酸，如碱性气体、做氧化剂的气体如、； （6）A中的混合物倒入水中，得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物，分离固体与液体可以采用过滤法；氧化铜与酸反应生成铜离子与水，所以黑色固体不可能为氧化铜； （7）①黑色固体通入氧气反应生成气体能够使品红褪色，说明生成二氧化硫，含有硫元素； ②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变，则，可知物质为硫化亚铜，化学式为； 三、硫酸铵（22分） 3．温度高于500℃，硫酸铵会分解，发生如下反应： （1）上述方程式涉及的物质中，属于电解质的是： (写化学式)。涉及的各元素中原子半径由大到小依次是 (填元素符号)。 （2）500℃下，产物混合气体的平均相对分子质量为： (保留两位小数)。 （3）当反应中有1 mol电子转移时，下列叙述错误的是___________。 A．有0.5 mol的(NH4)2SO4分解 B．有0.5 mol的+6价的S被还原为+4价 C．有0.75 mol的SO2生成 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：3 某同学拟选择下列装置检验硫酸铵分解的产物(各装置中药品足量)： （4）甲同学要证明产物中是否有NH3.气体从左至右，装置的连接顺序为C→ (填写字母序号)。证明有NH3的实验现象是： 。 （5）乙同学设计方案：C→G→B→D→E证明产物中有H2O和SO2。 ①实验中，观察到D装置产生白色沉淀。实验完毕后，过滤D装置中混合物得白色沉淀。欲验证白色沉淀是BaSO4还是BaSO3，请你设计简单的实验方案： 。 ②D装置中发生的反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为： 。 （6）某温度下，，将硫酸铵完全分解后的气体通入过量的BaCl2溶液中，有白色沉淀生成且有无色无味气体逸出，以下说法正确的是___________。 A．生成沉淀中有BaSO4和BaSO3，且n(BaSO4)：n(BaSO3)约为1：1 B．生成沉淀中有BaSO4和BaSO3，且n(BaSO4)：n(BaSO3)约为1：2 C．生成沉淀中有BaSO4和BaSO3，且n(BaSO4)：n(BaSO3)约为1：3 D．从溶液中逸出的气体只有N2，溶液中溶质只有NH4Cl、BaCl2 【答案】（1） (NH4)2SO4、H2O （2）36.00 （3）C （4） A     F F中酚酞溶液变红 （5） 取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，否则是BaSO4； （6）A 【解析】（1）电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，该方程式涉及的物质有(NH4)2SO4、NH3、SO2、N2、H2O，(NH4)2SO4溶于水能够导电，属于电解质，NH3溶于水生成的一水合氨为电解质，但NH3本身不能电离，属于非电解质，SO2本身不能电离，属于非电解质，N2为单质，既不是电解质也不是非电解质，H2O微弱电离出氢离子和氢氧根离子，能导电，属于弱电解质，因此属于电解质的是 (NH4)2SO4、H2O，故答案为：(NH4)2SO4、H2O；根据原子半径比较，先看电子层数，再看核电荷数知，半径由大到小是 （2）平均摩尔质量=混合气体的总质量/混合气体的总物质的量，则产物混合气体的平均摩尔质量为 ，故答案为：36.00； （3）A．硫酸铵分解时氧化还原反应的方程式为：3(NH4)2SO4=4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O↑，3mol硫酸铵反应转移6mol电子，有1mol电子转移时至少有mol(NH4)2SO4分解，A项正确； B．根据A项解析，反应中有1mol电子转移时，有mol+6价S被还原成+4价，B项正确； C．根据方程式可知生成mol二氧化硫，C项错误； D．氧化产物为氮气，还原产物为二氧化硫，根据得失电子守恒，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为 1∶3，D项正确 ； 选C。 （4）检验NH3，应先用碱石灰(A)除去SO2，然后将气体通入F中，NH3溶于水生成一水合氨，溶液呈碱性，能使酚酞变红，因此若酚酞变红，说明含有NH3，故答案为：A，F；F中酚酞溶液变红； （5）①BaSO3溶于盐酸而BaSO4不溶，因此验证白色沉淀是BaSO4还是BaSO3的实验方案为：取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，否则是BaSO4，故答案为：取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，否则是BaSO4； ②若硝酸钡足量，二氧化硫完全转化为硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为，故答案为：。 （6）某温度下，硫酸铵分解反应为4(NH4)2SO4=N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O，反应后的混合气体通入到BaCl2溶液中发生的是复分解反应，SO2+H2O+2NH3=(NH4)2SO3；(NH4)2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NH4Cl；SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4；(NH4)2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NH4Cl；依据反应定量关系，结合分解生成的气体物质的量可知，设4mol(NH4)2SO4分解，生成1molN2，6molNH3，3molSO2，1molSO3，二氧化硫转化为亚硫酸铵，1mol三氧化硫转化为硫酸铵消耗氨气2mol，则4mol氨气和2mol二氧化硫反应生成2mol亚硫酸铵，所以得到的沉淀为1mol硫酸钡，2mol亚硫酸钡，剩余二氧化硫和亚硫酸钡反应生成亚硫酸氢钡，最后得到沉淀为1mol硫酸钡，1mol亚硫酸钡，因此得到沉淀为BaSO3和BaSO4，且n(BaSO4)：n(BaSO3)为1：1，溶液中的溶质还有亚硫酸氢钡，故A正确； 故选A。 四、汽车的安全气囊（22分） 4．汽车的安全气囊大多由含氮化合物叠氮化钠启动，阅读题文材料，回答下列问题： （1）某款汽车发生强烈碰撞时，安全气囊内的NaN3发生化学反应生成Na3N和N2所产生的N2快速充满气囊，可以达到保护车内人员的目的，则该反应的化学方程式为 ；基本反应类型属于 。若97.5gNaN3完全分解，在标准状况下，气囊膨胀的体积约为 。 （2）另一款汽车剧烈碰撞时，安全气囊内的NaN3和KNO3反应生成两种金属氧化物和空气中含量最多的气体，则反应方程式为 ；若转移的电子的物质的量为2.5mol，则氧化产物比还原产物多 mol （3）还有一款电车的安全气囊的工作原理是汽车碰撞时传感器产生的电流触发气体发生如下反应： 2NaN3(s)3N2(g)+2Na(s) 6Na(s)+Fe2O3(s)=3Na2O(s)+2Fe(s) Na2O(s)+2CO2(g)+H2O(g)=2NaHCO3(s) ①上述反应所涉及元素中，某元素原子失去一个电子即可形成8电子稳定结构，该元素的名称是 ，原子结构示意图为 ；某元素的最外层电子数是电子层数的3倍，则其简单离子的电子式为 ，能量最高的电子为 层上的电子。 ②已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%；氘，丰度0.016%；氚，丰度0.004%，写出氢元素的相对原子质量计算表达式 ：(氕、氘、氚原子的质量用m1，m2，m3表示，C-12原子质量用m0表示)； ③汽车行驶过程中，能保护司机不受伤害的气囊需要0.065m3N2，其中含有 个氮原子；已知获得上述N2需要NaN3130g，反应生成N2的产率是 % (产率×100%) （4）小丁同学查阅资料，对叠氮化钠产生了浓厚兴趣，决定制备叠氮化钠，相关资料如下： ①氨基钠(NaNH2)熔点为208℃，易潮解和氧化； ②N2O有强氧化性，易被还原为N2，不与酸、碱反应； ③2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑，2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。 如下图为小丁同学制备叠氮化钠的装置 ①按气流方向，上述装置合理的连接顺序为 (填仪器接口字母)。 ②D的作用为 ③实验时E中生成SnO2·XH2O沉淀，则反应的化学方程式为 。 ④C处充分反应后，需继续进行的操作为 。 （5）随后，小张同学用如图所示装置测定NaN3产品纯度 ①仪器F的名称为 ，其中发生反应生成无色无味无毒气体，写出其离子方程式 。 ②在标准状况下，若G的初始读数为V1mL、末读数为V2mL，则产品中NaN3的质量分数为 ×100%(保留最简分数形式)。反应结束读数时，若G中液面高于球形干燥管液面，则测定结果 (填“偏高”、“偏低”或不影响)。 【答案】（1） 3NaN3Na3N+4N2↑ 分解反应 44.8L （2） 3.5 （3） 钠 L 5.8NA 96.7% （4） afgdebch 吸收氧化氮中混有的硝酸，氯化氢和水蒸气 继续通入N2O至三颈烧瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞 （5） 蒸馏烧瓶 偏低 【分析】（4）根据反应原理，利用盐酸与SnCl2混合液中加入稀硝酸反应产生一氧化二氮，利用D中的碱石灰吸收N2O中混有的HNO3和水蒸气，进入装置C中与NaNH2反应制备NaN3，B用于防止E中水蒸气进入C中干扰实验，E用于尾气处理，进而对产品的纯度进行探究；F中发生NaClO与NaN3生成N2的反应，通过测量产生的N2的体积来计算NaN3的质量分数。 【解析】（1）由题意可知，叠氮化钠受到激烈碰撞发生分解反应生成氮化钠和氮气，反应的化学方程式为3NaN3Na3N+4N2↑；该反应的基本类型为分解反应；方程式可知，标准状况下，97.5g叠氮化钠生成氮气的体积为××22.4L/mol=44.8L故答案为：3NaN3Na3N+4N2↑；分解反应；44.8L； （2）NaN3和KNO3反应生成两种金属氧化物和空气中含量最多的气体，由元素守恒可知两种金属氧化物分别为K2O、Na2O，空气中含量最多的气体为N2，则反应方程式为；由反应方程式可建立关系式：，若转移电子的物质的量为2.5mol，则氧化产物比还原产物多=3.5mol，故答案为：；3.5； （3） ①上述反应所涉及元素中，某元素原子失去一个电子即可形成8电子稳定结构，为11号元素，该元素的名称是钠，原子结构示意图为；某元素的最外层电子数是电子层数的3倍，为8号元素氧，则其简单离子的电子式为，能量最高的电子为L层上的电子，故答案为：钠；；；L； ②某原子的相对原子质量=，则氕原子的相对原子质量=，氘原子的相对原子质量=，氚原子的相对原子质量=，氢元素的相对原子质量计算表达式为，故答案为：； ③氮原子数为≈5.8NA；130g NaN3的物质的量为，根据可知2mol可生成3mol氮气，则氮气的产率为≈96.7%，故答案为：5.8NA；96.7%； （4）①由实验目的和原理知，A用于制备N2O，D用于吸收N2O中混有的HNO3和水蒸气，C用于制备NaN3，B用于防止E中水蒸气进入C中干扰实验，E用于尾气处理。则按气流方向，上述装置合理的连接顺序为afgdebch，故答案为：afgdebch； ②由分析可知，D的作用为吸收氧化氮中混有的硝酸氢，氯化氢和水蒸气，故答案为：吸收氧化氮中混有的硝酸氢，氯化氢和水蒸气； ③由信息，N2O有强氧化性，故E中生成SnO2•xH2O沉淀的化学方程式为，故答案为：； ④C处充分反应后，停止加热，为防止倒吸，需继续进行的操作为继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞，故答案为：继续通入N2O至三颈瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞； （5）①由装置图知，仪器F的名称为蒸馏烧瓶；其中发生NaClO与NaN3生成N2的反应，离子方，故答案为：蒸馏烧瓶；； ②由数据信息知，生成N2体积为（V2－V1）mL，由关系式2NaN3～3N2列式得产品中NaN3的质量分数为=×100%，故答案为：。 若G中液面高于球形干燥管液面，则量气管内气体压强大于外界大气压，导致测得的气体体积 偏小，从而使得计算出的 质量偏小，质量分数偏低。 五、氮氧化物的治理（18分） 5．是重要的大气污染源，常采用还原转化法和碱液吸收法进行处理。 （1）在、有催化剂的条件下，能把NO还原成无毒气体。该反应的化学方程式为______。 （2）用石灰乳进行吸收的混合气体时，若所得产物中氮元素只有一种化合价，则混合气体中的物质的量之比为______。 用石灰乳进行吸收的混合气体时，若所得产物中氮元素只有一种化合价， 水体中的含氮污染物主要是氨氮（含或）、和，极易造成水体富营养化。用NaClO处理废水时，水体中的氨氮可以转化为除去。氨氮去除率随pH的变化如下图所示： 已知：氧化性：，还原性：。 （3）的废水中，氨氮主要以______（填“”或“”）形式存在。此时，NaClO与氨氮反应的离子方程式为______。 （4）废水pH在3~6之间时，氨氮去除率随pH升高而上升的可能原因是______。 处理废水时，NaClO与氨氮的比例也会影响治理效果。已知：(氨氮)对氨氮去除率和总氮去除率的影响如下图所示： 总氮去除率是指除去的氮元素占水体中总含氮量的百分比。 （5）当(氨氮)时，氨氮去除率越高，总氮去除率下降。产生这一现象的可能原因是______。 （6）某废水中以氮元素计的氨氮浓度为，向1L废水中加入等体积NaClO溶液，上述浓度降为，计算该NaClO溶液的物质的量浓度______。（写出计算过程，结果保留2位有效数字，假设溶液体积可以相加） 【答案】（1） （2）1∶1 （3） （4）随着pH升高，氨氮废水中NH3含量增大，氨氮更易被氧化 （5）NaClO的投入量过大，把氨氮氧化为 （6） 【解析】（1）在、有催化剂的条件下，能把NO还原成无毒气体N2，根据原子守恒可知其化学方程式为，故答案为：； （2）NO、NO2与Ca(OH)2会发生归中反应：，根据方程式要知混合气体中NO、NO2的物质的量的比是1：1，故答案为：1：1； （3）的废水中，溶液呈酸性，所以氨氮主要以形式存在；次氯酸钠将氧化成氮气，本身被还原成，利用化合价升降法进行配平，其反应的离子方程式为；答案为：；； （4）根据NH3比更易被氧化，进水pH为3～6之间时，氨氮废水中NH3含量增大，氨气更容易被氧化，故答案为：随着pH升高，氨氮废水中NH3含量增大，氨氮更易被氧化； （5）当时，NaClO的投入量过大，则溶液中NaClO的浓度较大，能把氨氮氧化为，所以总氮去除率下降，故答案为：NaClO的投入量过大，把氨氮氧化为； （6）废水中氨氮浓度为，加入溶液处理后，氨氮浓度下降为20mg·L-1，体积为2L，则氨氮质量为，与反应的氨氮质量为，物质的量为，根据反应中与化学计量系数之比等于物质的量之比，则需要的的物质的量为；故答案为：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高一化学单元自测（沪科版必修第一册） 第3章 硫、氮及其循环·素养提升卷（参考答案） 一、硫元素的价类二维图（18分） 1．（1）非金属性：S＞C，事实：硫酸的酸性强于碳酸 （2）、 （3）取少量酸雨于试管中，先加入盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若出现白色沉淀，证明酸雨中的亚硫酸被氧化为了硫酸 （4）褪色 漂白性 吸收尾气，防止污染空气 丙同学的观点不正确，使品红褪色说明具有漂白性，使高锰酸钾溶液褪色说明具有还原性 （5） 2:1 二、H2S、SO2的制备与性质实验（20分） 2．（1） 管壁上产生淡黄色固体和小液滴 2H2S+SO2=3S↓+2H2O （2）稀释浓硫酸，防止其氧化生成的H2S （3）取样于试管，加少量水溶解后，先加入足量稀盐酸，再滴加几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则Na2SO3已变质 （4）Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O （5） O2(或Cl2) NH3 （6） 过滤 CuO能溶于硫酸 （7） S Cu2S 三、硫酸铵（22分） 3．（1） (NH4)2SO4、H2O （2）36.00 （3）C （4） A     F F中酚酞溶液变红 （5） 取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，否则是BaSO4； （6）A 四、汽车的安全气囊（22分） 4．1） 3NaN3Na3N+4N2↑ 分解反应 44.8L （2） 3.5 （3） 钠 L 5.8NA 96.7% （4） afgdebch 吸收氧化氮中混有的硝酸，氯化氢和水蒸气 继续通入N2O至三颈烧瓶冷却后，关闭分液漏斗活塞 （5） 蒸馏烧瓶 偏低 五、氮氧化物的治理（18分） 5．（1） （2）1∶1 （3） （4）随着pH升高，氨氮废水中NH3含量增大，氨氮更易被氧化 （5）NaClO的投入量过大，把氨氮氧化为 （6） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 / 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高一化学单元自测（沪科版必修第一册） 第3章 硫、氮及其循环·素养提升卷 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 特别提示：本试卷标注“不定项”的选择题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不得分；有2个正确选项的，漏选1个得一半分，选错不得分。未特别标注的选择题，每小题只有1个正确选项。 一、硫元素的价类二维图（18分） 1．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系： （1）试比较C和S元素的非金属性强弱，并列举一个事实证明你的观点：___________。 （2）从硫元素化合价变化的角度分析，图中硫元素只有还原性的物质有___________(填化学式)。 （3）甲同学收集了一些酸雨，放置一段时间后，pH变小，甲同学认为可能是亚硫酸被氧化了。请设计实验验证甲同学的猜想：___________。 （4）乙同学设计如下装置探究二氧化硫的性质： a．B中观察到的现象___________，体现二氧化硫的___________(选填 “酸性”“氧化性”、“还原性”或“漂白性”) b．D装置的作用是___________。 c．丙同学认为将B中溶液换成酸性高锰酸钾也能观察到同一现象，也能证明二氧化硫具有上述性质，你认可丙同学的观点吗？为什么？___________。 （5）从价类二维图中看，SO2还能与H2S反应，请写出该反应的化学方程式___________，氧化产物和还原产物的物质的量之比为___________。 二、H2S、SO2的制备与性质实验（20分） 2．某兴趣小组用如图所示装置同时制备H2S和SO2，并进行相关性质实验。 （1）将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中。 在支管交叉处实验现象为 ；写出直接导致此现象的化学反应方程式 。 （2）右侧支管中 FeS 固体中加入一定量水的原因是 。 （3）Na2SO3存放不当易变质，实验室检验Na2SO3是否变质的方法是 。 另一小组用下图装置研究铜与浓硫酸的反应。 （4）写出A 中发生反应的化学方程式 。 （5）从B 试管的直立导管中向BaCl2 溶液中通入另一种气体，产生白色沉淀，则气体可以是 、 。  (要求写出一种单质和一种化合物) （6）反应完毕，将A 中的混合物倒入水中，得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物，分离出该不溶物的操作是 。该黑色不溶物不可能是CuO，理由是 。 （7）对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究，实验装置及现象如下： 实验装置 实验现象 品红褪色 ①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有 元素。 ②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变，推测其化学式为 。 三、硫酸铵（22分） 3．温度高于500℃，硫酸铵会分解，发生如下反应： （1）上述方程式涉及的物质中，属于电解质的是： (写化学式)。涉及的各元素中原子半径由大到小依次是 (填元素符号)。 （2）500℃下，产物混合气体的平均相对分子质量为： (保留两位小数)。 （3）当反应中有1 mol电子转移时，下列叙述错误的是___________。 A．有0.5 mol的(NH4)2SO4分解 B．有0.5 mol的+6价的S被还原为+4价 C．有0.75 mol的SO2生成 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：3 某同学拟选择下列装置检验硫酸铵分解的产物(各装置中药品足量)： （4）甲同学要证明产物中是否有NH3.气体从左至右，装置的连接顺序为C→ (填写字母序号)。证明有NH3的实验现象是： 。 （5）乙同学设计方案：C→G→B→D→E证明产物中有H2O和SO2。 ①实验中，观察到D装置产生白色沉淀。实验完毕后，过滤D装置中混合物得白色沉淀。欲验证白色沉淀是BaSO4还是BaSO3，请你设计简单的实验方案： 。 ②D装置中发生的反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为： 。 （6）某温度下，，将硫酸铵完全分解后的气体通入过量的BaCl2溶液中，有白色沉淀生成且有无色无味气体逸出，以下说法正确的是___________。 A．生成沉淀中有BaSO4和BaSO3，且n(BaSO4)：n(BaSO3)约为1：1 B．生成沉淀中有BaSO4和BaSO3，且n(BaSO4)：n(BaSO3)约为1：2 C．生成沉淀中有BaSO4和BaSO3，且n(BaSO4)：n(BaSO3)约为1：3 D．从溶液中逸出的气体只有N2，溶液中溶质只有NH4Cl、BaCl2 四、汽车的安全气囊（22分） 4．汽车的安全气囊大多由含氮化合物叠氮化钠启动，阅读题文材料，回答下列问题： （1）某款汽车发生强烈碰撞时，安全气囊内的NaN3发生化学反应生成Na3N和N2所产生的N2快速充满气囊，可以达到保护车内人员的目的，则该反应的化学方程式为 ；基本反应类型属于 。若97.5gNaN3完全分解，在标准状况下，气囊膨胀的体积约为 。 （2）另一款汽车剧烈碰撞时，安全气囊内的NaN3和KNO3反应生成两种金属氧化物和空气中含量最多的气体，则反应方程式为 ；若转移的电子的物质的量为2.5mol，则氧化产物比还原产物多 mol （3）还有一款电车的安全气囊的工作原理是汽车碰撞时传感器产生的电流触发气体发生如下反应： 2NaN3(s)3N2(g)+2Na(s) 6Na(s)+Fe2O3(s)=3Na2O(s)+2Fe(s) Na2O(s)+2CO2(g)+H2O(g)=2NaHCO3(s) ①上述反应所涉及元素中，某元素原子失去一个电子即可形成8电子稳定结构，该元素的名称是 ，原子结构示意图为 ；某元素的最外层电子数是电子层数的3倍，则其简单离子的电子式为 ，能量最高的电子为 层上的电子。 ②已知天然氢元素中：氕，丰度为99.98%；氘，丰度0.016%；氚，丰度0.004%，写出氢元素的相对原子质量计算表达式 ：(氕、氘、氚原子的质量用m1，m2，m3表示，C-12原子质量用m0表示)； ③汽车行驶过程中，能保护司机不受伤害的气囊需要0.065m3N2，其中含有 个氮原子；已知获得上述N2需要NaN3130g，反应生成N2的产率是 % (产率×100%) （4）小丁同学查阅资料，对叠氮化钠产生了浓厚兴趣，决定制备叠氮化钠，相关资料如下： ①氨基钠(NaNH2)熔点为208℃，易潮解和氧化； ②N2O有强氧化性，易被还原为N2，不与酸、碱反应； ③2HNO3+8HCl+4SnCl2=4SnCl4+5H2O+N2O↑，2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。 如下图为小丁同学制备叠氮化钠的装置 ①按气流方向，上述装置合理的连接顺序为 (填仪器接口字母)。 ②D的作用为 ③实验时E中生成SnO2·XH2O沉淀，则反应的化学方程式为 。 ④C处充分反应后，需继续进行的操作为 。 （5）随后，小张同学用如图所示装置测定NaN3产品纯度 ①仪器F的名称为 ，其中发生反应生成无色无味无毒气体，写出其离子方程式 。 ②在标准状况下，若G的初始读数为V1mL、末读数为V2mL，则产品中NaN3的质量分数为 ×100%(保留最简分数形式)。反应结束读数时，若G中液面高于球形干燥管液面，则测定结果 (填“偏高”、“偏低”或不影响)。 五、氮氧化物的治理（18分） 5．是重要的大气污染源，常采用还原转化法和碱液吸收法进行处理。 （1）在、有催化剂的条件下，能把NO还原成无毒气体。该反应的化学方程式为______。 （2）用石灰乳进行吸收的混合气体时，若所得产物中氮元素只有一种化合价，则混合气体中的物质的量之比为______。 用石灰乳进行吸收的混合气体时，若所得产物中氮元素只有一种化合价， 水体中的含氮污染物主要是氨氮（含或）、和，极易造成水体富营养化。用NaClO处理废水时，水体中的氨氮可以转化为除去。氨氮去除率随pH的变化如下图所示： 已知：氧化性：，还原性：。 （3）的废水中，氨氮主要以______（填“”或“”）形式存在。此时，NaClO与氨氮反应的离子方程式为______。 （4）废水pH在3~6之间时，氨氮去除率随pH升高而上升的可能原因是______。 处理废水时，NaClO与氨氮的比例也会影响治理效果。已知：(氨氮)对氨氮去除率和总氮去除率的影响如下图所示： 总氮去除率是指除去的氮元素占水体中总含氮量的百分比。 （5）当(氨氮)时，氨氮去除率越高，总氮去除率下降。产生这一现象的可能原因是______。 （6）某废水中以氮元素计的氨氮浓度为，向1L废水中加入等体积NaClO溶液，上述浓度降为，计算该NaClO溶液的物质的量浓度______。（写出计算过程，结果保留2位有效数字，假设溶液体积可以相加） 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $